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大賽作品詳情

作品名稱:智能高壓輸電線除冰巡檢機器人
學校名稱:平頂山工業職業技術學院
參賽隊伍:摘星隊
參賽學生:殷星 王騰 黃相菊  
指導老師:王樂  

詳細說明
我國經濟正在高速發展,高壓輸電線路會越來越多,線路走廊會穿越地理位置更加復雜的湖泊、崇山峻嶺等,線路的維護越來越困難。在嚴冬和初春的季節,氣候惡劣地區輸電線路會覆冰和積雪,引起線路跳閘、斷線、桿塔傾斜倒塌、絕緣子閃絡和燒傷等事故,嚴重的會導致大面積停電,對生產生活造成了極大影響,帶來了巨大的經濟損失;線路日常還要進行巡線、清障等任務。 
對于清除輸電線上的覆冰,國內外主要采用人工敲打、飛機噴灑融冰劑、槍擊法、在高壓電線外面涂抹特殊材料等方法,但是這些方法不安全、效率較低、成本較高。提高高壓輸電線除冰、巡線、清障的效率,減少損失,維護工人的安全,減少維護成本,開發一種可以替代或部分替代工人進行除冰、巡線、清障作業的機器人替代傳統的人工作業對于保護電網的安全運行和電力工人的生命安全都具有極其迫切的現實意義。1.驅動方案
機器人采用高性能鋰電池提供動力,各電機采用直流電動機驅動。2.除冰機構
輸電線上的覆冰較厚時下垂冰凌的冰凌較長,無法上下敲擊,只能采取左右敲擊的方式。除冰刀敲擊頻率越快、除冰效果越好,采用彈性系數較大的彈簧和可調式的立柱可調節彈簧的初始變形長度以提高敲冰力度,以保證遇到較厚的覆冰也能敲碎。
除冰機構采用直流電機驅動,中間使用凸輪使除冰刀做反復運動,考慮到越障功能,刀架可以升起放下,經過幾種方案的比較,采用液壓來實現。3.越障機構
    根據工作環境,使用液壓執行各個部分,相互配合來完成功能的實現此機器人使用時首先需要人工將機器人掛到輸電線上,然后機器人即可自動實現除冰、越障、清障、轉向等工作,也可由地面工作人員遠程控制,對線路進行維修等工作。機器人巡檢的圖像和數據機器人本體能自動存儲與遠程無線傳輸回地面,地面工作人員可通過對圖像數據的整理、分析及時發現故障,及時維修,減少損失。
機器人采用高性能鋰電池提供能量,可持續長時間工作。電池可更換,反復充電使用,也可即時充電,提高工作效率,保證機器人能全天候工作。
機器人內置的微電腦可自動分析機器人遇到的各種障礙,控制機器人越障、清除垃圾。控制機械臂剪除纏繞線或夾取掉輸電線上懸掛的垃圾。
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